高中物理 第一章 功和功率 1.2 功和能同步測試 魯科版必修2.doc
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1.2功和能 一、單選題(共10題;共20分) 1.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上升的最大高度為H。設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為f。下列說法正確的是() A.小球上升的過程中動能減少了mgHB.小球上升和下降的整個(gè)過程中機(jī)械能減少了fH C.小球上升的過程中重力勢能增加了mgHD.小球上升和下降的整個(gè)過程中動能減少了fH 2.物體在運(yùn)動過程中克服重力做功為100J,則下列說法中正確的是( ) A.物體的重力勢能一定增加了100 JB.物體的重力勢能一定減少了100 J C.物體的動能一定增加了100 JD.物體的動能一定減少了100 J 3.關(guān)于功是否為矢量,下列說法正確的是( ?。? A.因?yàn)楣τ姓拓?fù)功,所以功是矢量B.因?yàn)楣]有方向性,所以功是標(biāo)量 C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量D.力是矢量,功也是矢量 4.如圖所示,質(zhì)量為m1、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力的大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊從靜止開始運(yùn)動到木板右端時(shí),木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1 , 木板速度為v2 , 下列結(jié)論中正確的是( ) A.滑塊克服摩擦力所做的功為f(L+s) B.木板滿足關(guān)系:f(L+s)= m1v22 C.F(L+s)= mv12+ m1v22 D.其他條件不變的情況下,F(xiàn)越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多 5.長為L的輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,開始時(shí)繩豎直,小球與一個(gè)傾角的靜止三角形物塊剛好接觸,如圖所示?,F(xiàn)在用水平恒力F向左推動三角形物塊,直至輕繩與斜面平行,此時(shí)小球的速度速度大小為V,重力加速度為g,不計(jì)所有的摩擦。則下列說法中正確的是( ) A.上述過程中,斜面對小球做的功等于小球增加的動能 B.上述過程中,推力F做的功為FL C.上述過程中,推力F做的功等于小球增加的機(jī)械能 D.輕繩與斜面平行時(shí),繩對小球的拉力大小為 6.質(zhì)量為m的小球,從離桌面H高處由靜止下落,桌面離地高度為h,如圖所示,若以桌面為參考平面,那么小球落地時(shí)的重力勢能及整個(gè)過程中小球重力勢能的變化分別為( ) A.mgh,減少mg(H﹣h)B.mgh,增加mg(H+h) C.﹣mgh,增加mg(H﹣h)D.﹣mgh,減少mg(H+h) 7.運(yùn)動員把質(zhì)量為500g的足球由靜止踢出后,足球上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s.若不考慮空氣阻力及足球自轉(zhuǎn),g取10m/s2 . 則( ) A.運(yùn)動員踢球時(shí)對足球做的功是150JB.運(yùn)動員踢球時(shí)對足球做的功是100J C.運(yùn)動員踢球時(shí)對足球做的功是50JD.運(yùn)動員踢球時(shí)對足球做的功是0J 8.質(zhì)量為m的物體,在距地面為h的高處,以 的恒定加速度由靜止豎直下落到地面,下列說法中不正確的是( ) A.物體的動能增加 B.物體的機(jī)械能減少 C.物體的重力勢能減少 D.重力做功mgh 9.如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動.質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,下列說法正確的是( ) A.質(zhì)量大的物體最大速度較大B.質(zhì)量大與質(zhì)量小的物體最大加速度相同 C.質(zhì)量大的物體的最大高度較大D.從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時(shí)間較短 10.豎直上拋一小球,小球在運(yùn)動過程中所受阻力大小恒定,比較小球的上升過程和下降過程,下列說法中正確的是( ) A.時(shí)間相等B.阻力都做負(fù)功C.機(jī)械能都守恒D.重力的平均功率相等 二、多選題(共6題;共18分) 11.關(guān)于功和能,下列說法正確的是( ) A.功是能量轉(zhuǎn)化的量度 B.若某一個(gè)力對物體不做功,說明該物體一定沒有位移 C.因?yàn)楣τ姓?fù),所以其加減適用于平行四邊形定則或三角形法則 D.一個(gè)恒力對物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移夾角的余弦三者的乘積 12.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上升的最大高度為H,設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定.對于小球從拋出到上升至最高處的過程,下列說法正確的是( ) A.小球的動能減少了mgHB.小球的機(jī)械能減少了fH C.小球的重力勢能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g 13.質(zhì)量為2千克的物體,放在動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下,由靜止開始運(yùn)動,水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移S之間的關(guān)系如圖所示,g=10m/s2 . 則( ) A.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動B.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動 C.此物體在0A段做勻加速直線運(yùn)動D.此物體在0B段動能增加了9J 14.如圖所示,斜面體固定在水平面上,傾角為θ=30,質(zhì)量為m的物塊從斜面體上由靜止釋放,以加速度a= 開始下滑,取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),則圖乙中能正確描述物塊的速率v、動能Ek、勢能EP、機(jī)械能E、時(shí)間t、位移x關(guān)系的是( ) A.B.C.D. 15.如圖所示,在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( ) A.物塊A的重力勢能增加量一定等于mgh B.物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和 C.物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和 D.物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧拉力做功的和 16.“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動.某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長度位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置,人在從P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過程中( ) A.人在Pa段做自由落體運(yùn)動,處于完全失重狀態(tài) B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài) C.在bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài) D.在c點(diǎn),人的速度為零,處于平衡狀態(tài) 三、解答題(共1題;共5分) 17.“功”是人們在認(rèn)識能量的過程中產(chǎn)生的一個(gè)物理概念.歷史上對功的認(rèn)識比對能量的認(rèn)識晚,其認(rèn)識是一個(gè)漫長的歷史過程.直到現(xiàn)在,人們還不斷地對功進(jìn)行認(rèn)識和探究.同學(xué)們從初中開始接觸到功的定義,現(xiàn)在又經(jīng)歷了高中的學(xué)習(xí),進(jìn)一步認(rèn)識到能量的轉(zhuǎn)化過程必然伴隨著做功過程,請結(jié)合自己的理解,談?wù)勀銓χ亓ψ龉Φ恼J(rèn)識,請舉例說明. 四、綜合題(共2題;共25分) 18.如圖所示,在豎直方向土A,B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體廈過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行.已知A,B的質(zhì)量均為m,斜面傾角為θ=37,重力加速度為g滑輪的質(zhì)量和摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).C釋放后沿斜面下滑,當(dāng)A剛要離開地面時(shí),B的速度最大(sin37=0.6,cos37=0.8)求: (1)從開始到物體A剛要離開地面的過程中,物體C沿斜面下滑的距離; (2)C的質(zhì)量; (3)A剛離開地面時(shí),C的動能. 19.(2013?海南)一質(zhì)量m=0.6kg的物體以v0=20m/s的初速度從傾角為30的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動.當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí),其動能減少了△Ek=18J,機(jī)械能減少了△E=3J.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2 , 求: (1)物體向上運(yùn)動時(shí)加速度的大??; (2)物體返回斜坡底端時(shí)的動能. 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【分析】由動能定理可知,小球動能的減小量等于小球克服重力和阻力F做的功為(mg+f)H,A錯(cuò)誤;小球機(jī)械能的減小等于克服阻力f做的功,為2fH,B錯(cuò)誤;小球重力勢能的增加等于小球克服重力做的功,為mgH,C正確;小球上升和下降的整個(gè)過程中動能減少了2fH,D錯(cuò); 【點(diǎn)評】明確重力勢能的變化只決定于重力做功,除重力以外其他力做功等于機(jī)械能的變化,明確本題利用功能關(guān)系求解 2.【答案】A 【解析】【解答】解:AB、重力做功等于重力勢能的減小,物體克服重力做功100J,說明重力勢能一定增加100J,A符合題意,B不符合題意; CD、根據(jù)動能定理知,合外力做功等于動能的增加量,由于不知道重力以外的力做功情況,不能確定合外力做的功,故無法判斷動能改變情況,C不符合題意,D不符合題意; 故答案為:A 【分析】根據(jù)功能關(guān)系,重力對物體所做功等于物體重力勢能的改變量,合外力對物體所做功等于物體動能的改變量。 3.【答案】B 【解析】【解答】解:A、功是標(biāo)量,當(dāng)力對物體做正功表示該力為動力,當(dāng)力對物體做負(fù)功表示該力為阻力,選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤; B、功沒有方向,故功是標(biāo)量,選項(xiàng)B說法正確; C、力和位移是矢量,但功是標(biāo)量,選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤; D、力是矢量,功是標(biāo)量,選項(xiàng)D說法錯(cuò)誤; 故選B. 【分析】本題主要考查功的基本概念,功是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,當(dāng)力對物體做正功表示該力為動力,當(dāng)力對物體做負(fù)功表示該力為阻力。 4.【答案】A 【解析】【解答】解:A、當(dāng)滑塊從靜止開始運(yùn)動到木板右端時(shí),發(fā)生的位移為L+s(相對于地),滑塊克服摩擦力所做的功為f(L+s).故A正確. B、對木板,由動能定理有:fs= m1v22 . 故B錯(cuò)誤. C、滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量 Q=fL,根據(jù)能量守恒定律知:F(L+s)=Q+ mv12+ m1v22 , 可得,F(xiàn)(L+s)﹣fL= mv12+ m1v22 . 故C錯(cuò)誤. D、由 Q=fL,知F增大時(shí),Q不變,故D錯(cuò)誤. 故選:A 【分析】當(dāng)滑塊從靜止開始運(yùn)動到木板右端時(shí),發(fā)生的位移為L+s,由功的公式求滑塊克服摩擦力所做的功.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力和相對位移乘積.對木板和滑塊分別運(yùn)用動能定理列式分析. 5.【答案】B 【解析】【分析】A、由動能定理可知合外力做功等于動能的變化量,對小球來說除了斜面的的支持力還有重力對小球做功;錯(cuò)誤 B、由W=Fx可知上述過程中,推力F做的功為FL;正確 C、根據(jù)功能關(guān)系可知,力F做的功應(yīng)等于斜面和小球這一系統(tǒng)增加的機(jī)械能;錯(cuò)誤 D、小球做圓周運(yùn)動,則沿繩方向有,, 所以;錯(cuò)誤 故選B。 【點(diǎn)評】某個(gè)力做的功等于這個(gè)力與這沿個(gè)力的方向的位移的乘積。本題中力F做的功等于系統(tǒng)增加的機(jī)械能。 6.【答案】D 【解析】【解答】解:以桌面為零勢能參考平面,那么小球落地時(shí)的重力勢能為Ep1=﹣mgh; 整個(gè)過程中小球高度降低,重力勢能減少,重力勢能的減少量為:△Ep=mg?△h=mg(H+h); 故選:D. 【分析】物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能.對于重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定.物體質(zhì)量越大、位置越高、做功本領(lǐng)越大,物體具有的重力勢能就越大,其表達(dá)式為:Ep=mgh. 7.【答案】A 【解析】【解答】解:足球被踢起后在運(yùn)動過程中,只受到重力作用,只有重力做功,足球的機(jī)械能守恒,足球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),機(jī)械能為 E=mgh+ mv2=0.51010+ 0.5202J=150J,由于足球的機(jī)械能守恒,則足球剛被踢起時(shí)的機(jī)械能為E=150J,足球獲得的機(jī)械能等于運(yùn)動員對足球所做的功,因此運(yùn)動員對足球做功:W=E=150J, 故BCD不符合題意,A符合題意. 故答案為:A. 【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律的條件,足球被踢起后在運(yùn)動過程中,只受到重力作用,只有重力做功,所以足球的機(jī)械能守恒。根據(jù)機(jī)械能守恒列式求解。 8.【答案】C 【解析】【解答】A、根據(jù)動能定理得:△Ek=mah= ,即物體的動能增加 ,故A正確.BCD、物體由靜止豎直下落到地面,重力做正功mgh,則物體的重力勢能減少mgh,所以物體的機(jī)械能減少mgh﹣ mgh= .故BD正確,C不正確. 本題選不正確的,故選C. 【分析】根據(jù)重力做功的多少,求解重力勢能的變化量.根據(jù)動能定理確定出動能的變化量,由動能和重力勢能的變化量,確定出機(jī)械能的變化量. 9.【答案】D 【解析】【解答】解: A.當(dāng)題意可知彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和重力勢能: ,所以可知質(zhì)量大的物體最大速度較小.故A錯(cuò)誤; B.剛釋放瞬間: = ,可知質(zhì)量大的物體的加速度比較小.故B錯(cuò)誤; C.設(shè)物塊上升的最大高度是h,則由:EP=mgh可知質(zhì)量大的物體的最大高度較?。蔆錯(cuò)誤; D.離開彈簧后物塊的加速度:a=gsinθ,大小是相等的,由于離開彈簧時(shí)質(zhì)量大的物體的加速度比較小,所以從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時(shí)間較短.故D正確. 故選:D 【分析】使兩彈簧具有相同的壓縮量,則儲存的彈性勢能相等,根據(jù)能量守恒判斷物塊的動能的大小、速度的大小以及最后的重力勢能. 10.【答案】B 【解析】【解答】解:A、根據(jù)牛頓第二定律可得:上升過程中的加速度大小為:a1= ,下落過程中的加速度大小為:a2= ,可知,a1>a2;上升過程中和下落過程中的位移大小相等,根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得:h= ,則知上升過程的時(shí)間較短,A不符合題意.B、阻力方向一直與小球的運(yùn)動方向相反,所以阻力都做負(fù)功,B符合題意.C、由于阻力對小球做功,所以小球的機(jī)械能不守恒,故C不符合題意.D、上升過程中和下落過程中的位移大小相等,而上升的時(shí)間比下降時(shí)間短,所以上升過程的平均速度比下降的大,D不符合題意.故答案為:B. 【分析】可以借助牛頓第二運(yùn)動定律以及勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,計(jì)算物體運(yùn)動的時(shí)間,根據(jù)做功的公式可以判斷阻力對物體是做正功還是負(fù)功,因?yàn)橛凶枇ψ龉?,所以機(jī)械能不守恒。 二、多選題 11.【答案】A,D 【解析】【解答】解:A、由功能關(guān)系知,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程.故A正確; BD、由功的計(jì)算公式W=Flcosα,知恒力對物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移夾角的余弦三者的乘積,可知,若某一個(gè)力對物體不做功,也可能是由于力和位移之間的夾角為90,故B錯(cuò)誤,D正確; C、功雖然有正負(fù),但是功只有大小,沒有方向,其加減不適用于平行四邊形定則合成.所以功是標(biāo)量.故C錯(cuò)誤; 故選:AD 【分析】功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程;功的計(jì)算公式為W=Flcosα,α是力與位移的夾角.功有正負(fù),但功是標(biāo)量. 12.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解:A、由動能定理可知,小球動能的減少量等于合外力做的功,即:△EK=(mg+f)H,故A錯(cuò)誤; B、小球機(jī)械能的減少量等于重力以外的力做功,即克服空氣阻力做的功,W=﹣fH,則機(jī)械能減少fH,故B正確; C、小球上升的最大高度為H,則重力勢能增加mgH,C正確; D、根據(jù)牛頓第二定律:mg+f=ma,得:a=g+ >g,故D正確; 故選:BCD. 【分析】重力做功不改變物體機(jī)械能,重力做功只使物體動能轉(zhuǎn)化為重力勢能或重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;空氣阻力做功使物體機(jī)械能減少,減少的機(jī)械能等于克服空氣阻力做的功. 13.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解:ABC、物體在水平面上運(yùn)動,水平拉力與物體運(yùn)動方向相同,物體受到的滑動摩擦力大小為:f=μmg=0.1210N=2N. 物體在0A段受到的水平拉力大小等于:F1= = N=5N,可見,水平拉力大于摩擦力,則物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動. 物體在AB段受到的水平拉力大小等于:F2= = N=2N,水平拉力等于摩擦力,則物體在AB段做勻速直線運(yùn)動.故A錯(cuò)誤,BC正確. D、物體在AB段做勻速直線運(yùn)動,動能不變,則物體在0B段動能增加量等于物體在0A段動能增加量,等于合力做的功,為:△Ek=(F1﹣f)S1=(5﹣2)3J=9J,故D正確. 故選:BCD 【分析】物體在水平面上運(yùn)動,水平拉力與物體運(yùn)動方向相同,由功的公式W=FS可知,F(xiàn)等于W﹣S圖象斜率的大?。蓴?shù)學(xué)知識求出兩段圖象的斜率,解得水平拉力的大小,根據(jù)拉力與摩擦力大小比較,分析物體的運(yùn)動情況.由動能定理求物體在0B段動能增加量. 14.【答案】A,C,D 【解析】【解答】解:A、滑塊從斜面上勻加速下滑,速度 v=at= t,v∝t,所以A圖能正確描述速度與時(shí)間的關(guān)系.故A正確. B、動能Ek= mv2= t2 , 得Ek∝t2 , 是非線性關(guān)系.所以B圖不能正確描述動能與時(shí)間的關(guān)系,故B錯(cuò)誤. C、取出發(fā)點(diǎn)為參考,滑塊向下滑動時(shí),重力勢能為負(fù)值,則重力勢能Ep=﹣mgh=﹣mgx?sin30=﹣ mgx,Ep∝x.所以C圖能正確描述勢能EP與位移x的關(guān)系.故C正確. D、由于滑塊的加速度a= g=gsin30,根據(jù)牛頓第二定律得知,滑塊的合力等于mgain30,說明滑塊下滑過程中,不受摩擦力作用,只有重力做功,其機(jī)械能不變.取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),其機(jī)械能為0,所以D圖能正確描述機(jī)械能E與位移x關(guān)系,故D正確. 故選:ACD. 【分析】滑塊從斜面上勻加速下滑,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得出速度與時(shí)間的關(guān)系式,再得到動能與時(shí)間的關(guān)系.根據(jù)重力勢能Ep=mgh,得到重力勢能與位移的關(guān)系式.再選擇圖象. 15.【答案】C,D 【解析】【解答】解:A、物體A開始受重力、支持力、彈簧的彈力處于平衡狀態(tài).當(dāng)具有向上的加速度時(shí),合力向上,彈簧彈力和支持力在豎直方向上的分力大于重力,所以彈簧的彈力增大,物體A相對于斜面向下運(yùn)動.物體A上升的高度小于h,所以重力勢能的增加量小于mgh.故A錯(cuò)誤 B、物體A受重力、支持力、彈簧的彈力, 對物體A用動能定理,物塊A的動能增加量等于斜面的支持力、彈簧的拉力和重力對其做功的和,故B錯(cuò)誤 C、物體A機(jī)械能的增加量等于斜面支持力和彈簧彈力做功的代數(shù)和.故C正確 D、物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧拉力做功的和,故D正確 故選CD. 【分析】開始整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),物體A受重力、支持力、彈簧的彈力處于平衡狀態(tài).升降機(jī)以加速度a開始勻加速上升,則物塊A與升降機(jī)具有相同的加速度,根據(jù)牛頓第二定律,判斷彈簧彈力是否發(fā)生變化.根據(jù)除重力以外其它力做的功等于機(jī)械能的增量,判斷物體機(jī)械能的變化. 16.【答案】A,B,C 【解析】【解答】解:A、a點(diǎn)是彈性繩的原長位置,故a點(diǎn)之前人只受重力,人做自由落體運(yùn)動,處于完全失重狀態(tài),故A正確. B、b是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置,故ab段繩的拉力小于重力,故人處于失重,故B正確. C、在bc段繩的拉力大于人的重力,故人處于超重,故C正確. D、c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),故c點(diǎn)速度為零,但人所受繩的拉力大于人的重力,合力不為0,不是處于平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤. 故選:ABC. 【分析】a點(diǎn)是彈性繩的原長位置,故a點(diǎn)之前人做自由落體運(yùn)動. b是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置,故ab段繩的拉力小于.bc段繩的拉力大于重力; c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),故c點(diǎn)速度為零. 三、解答題 17.【答案】解:重力做功公式為 W=mgh,h是初末位置間的高度差,可知,重力做功與路徑無關(guān),與初末位置有關(guān).如平拋運(yùn)動的物體,下落的高度為h,重力做功為mgh,與物體運(yùn)動路徑無關(guān). 重力做功與重力勢能相關(guān)聯(lián),物體上升時(shí),重力做負(fù)功,重力勢能增加,而且克服重力做功多少重力勢能就增加多少.相反,物體下落時(shí),重力做正功,重力勢能減小,而且重力做功多少重力勢能就減小多少. 對于單個(gè)物體,機(jī)械能守恒的條件:只有重力做功,如自由下落的物體運(yùn)動過程中,只受重力,其機(jī)械能守恒. 【解析】【分析】根據(jù)做功是能量轉(zhuǎn)化的量度進(jìn)行舉例求解。 四、綜合題 18.【答案】(1)解:設(shè)開始時(shí)彈簧壓縮的長度為xB , 由題意有: ① 設(shè)當(dāng)物體A剛剛離開地面時(shí),彈簧的伸長量為xA , 有 kxA=mg ② 當(dāng)物體A剛離開地面時(shí),物體B上升的距離及物體C沿斜面下滑的距離為: (2)解:物體A剛離開地面時(shí),以B為研究對象,物體B受到重力mg、彈簧的彈力kxA,細(xì)線的拉力T三個(gè)力的作用,設(shè)物體B的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律,對B有: T﹣mg﹣kxA=ma ③ 對C有:mCgsinθ﹣T=mCa ④ 當(dāng)B獲得最大速度時(shí),有:a=0 ⑤ 由②③④⑤式解得: (3)解:根據(jù)動能定理有: 對于C有:mcghsinθ﹣WT=Ekc﹣0 ⑥ 對于B有:WT﹣mBgh+W彈=EkB﹣0 ⑦ 其中彈簧彈力先做正功后做負(fù)功,總功為零,W彈=0 ⑧ BC的質(zhì)量速度大小相等,故其動能大小之比為其質(zhì)量大小之比即: ⑨ 由⑥⑦⑧⑨解得 【解析】【分析】(1)根據(jù)胡克定律根據(jù)物體A和B所受彈力大小求得物體C沿斜面下滑的距離;(2)根據(jù)牛頓可知,當(dāng)A剛要離開地面時(shí)B的速度最大,此時(shí)B所受合力為零,根據(jù)平衡求得C的質(zhì)量;(3)由于彈簧但長和壓縮時(shí)的彈力相等,故在B上升的整個(gè)過程中彈簧彈力做功為零,根據(jù)動能定理求得A剛離開地面時(shí)C的動能. 19.【答案】(1)解:物體從開始到經(jīng)過斜面上某一點(diǎn)時(shí),受重力、支持力和摩擦力, 根據(jù)動能定理,有 ﹣mg?lsinθ﹣f?l=EK﹣EK0=﹣18J ① 機(jī)械能的減小量等于克服摩擦力做的功: f?l=△E=3J ② 由①②可解得l=5m,f=0.6N 因?yàn)槲矬w的初速度為v0=20m/s,初動能 =120J 滑上某一位置時(shí)動能減少了△Ek=18J,則此時(shí)動能Ek=102J= ,可得v2=340m2/s2 物體在斜坡底端向上運(yùn)動時(shí)受重力、支持力和摩擦力作用,物體做勻減速運(yùn)動,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移關(guān)系有: = =﹣6m/s2(負(fù)號表示方向與初速度方向相反) (2)解:當(dāng)該物體經(jīng)過斜面上某一點(diǎn)時(shí),動能減少了18J,機(jī)械能減少了3J,所以當(dāng)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)動能減少了120J,機(jī)械能減少了20J, 所以物體上升過程中克服摩擦力做功是20J,全過程摩擦力做功W=﹣40J 從出發(fā)到返回底端,重力不做功,設(shè)回到出發(fā)點(diǎn)的動能為EK′,由動能定理可得 W=EK′﹣EK0 得EK′=80J 【解析】【分析】物體從開始到經(jīng)過斜面上某一點(diǎn)時(shí),受重力、支持力和摩擦力,總功等于動能增加量,機(jī)械能減小量等于克服摩擦力做的功,根據(jù)功能關(guān)系列式可解; 對從最高點(diǎn)到底端過程運(yùn)用動能定理列式求解- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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